高中化学 第二章 化学反应与能量 第3节 化学反应的速率和限度 第1课时课件 新人教版必修2.ppt

第1课时化学反应的速率 知识铺垫 新知预习 自主预测 1 观察下列图片 说说哪些图片表示的过程中化学反应较快 哪些表示的化学反应较慢 提示火箭发射 汽油的燃烧过程中化学反应较快 溶洞的形成 铁制品生锈过程中化学反应较慢 2 一定温度下 将1moln2和3molh2充入2l的密闭容器中发生反应 经过一段时间后 n2的物质的量为0 4mol 则h2的物质的量为1 2mol 生成nh3的物质的量为1 2mol n2浓度的变化量是0 3mol l 1 nh3浓度的变化量是0 6mol l 1 3 相同温度下 相同形状 大小的镁条和铝条与等浓度的盐酸反应 镁与盐酸反应较快 其原因是镁的活动性比铝的强 知识铺垫 新知预习 自主预测 一 化学反应速率 知识铺垫 新知预习 自主预测 二 外界条件对化学反应速率的影响1 实验探究温度 催化剂对化学反应速率的影响 1 温度对化学反应速率影响的探究 知识铺垫 新知预习 自主预测 2 催化剂对化学反应速率影响的探究 知识铺垫 新知预习 自主预测 2 外界条件对化学反应速率的影响温度 其他条件不变时 升高温度 化学反应速率增大 降低温度 化学反应速率减小 催化剂 其他条件不变时 使用催化剂能加快化学反应速率 其他 固体的表面积 反应物的状态 溶液的浓度等都可以影响化学反应的速率 知识铺垫 新知预习 自主预测 1 判断下列说法是否正确 正确的画 错误的画 1 化学反应速率是表示化学反应进行快慢程度的物理量 2 在同一个反应中 可以用反应物或生成物来表示反应速率 3 化学反应速率的常用单位有mol l 1 s 1和mol l 1 min 1等 4 化学反应速率可以用固体物质来表示 解析 1 化学反应速率表示化学反应进行的快慢 2 同一反应中 既可以用反应物也可以用生成物表示反应速率 3 化学反应速率的常用单位应为mol l 1 s 1或mol l 1 min 1等 4 固体物质的浓度视为常数 不用于表示化学反应的速率 答案 1 2 3 4 知识铺垫 新知预习 自主预测 2 对于反应 n2 3h22nh3 当其他条件不变时 只改变一个反应条件 将生成nh3的反应速率的变化填入空格里 填 增大 减小 或 不变 解析压缩体积 n2 h2的浓度增大 故生成nh3的反应速率增大 答案 增大 增大 增大 减小 探究一 探究二 化学反应速率的计算问题探究已知反应 4nh3 g 5o2 g 4no g 6h2o g 在5l的密闭容器中进行 20s后 no的物质的量增加了1 6mol 1 此时用no表示该反应的反应速率v no 是多少 2 20s后 nh3 o2 h2o物质的量变化了多少 用nh3 o2 h2o表示的化学反应速率v nh3 v o2 v h2o 分别是多少 3 同一反应在相同时间内 用不同物质表示的反应速率 其数值是否相同 表示的反应快慢是否相同 用不同物质表示的反应速率其数值有什么规律 探究一 探究二 答案 1 v no 0 016mol l 1 s 1 2 nh3的物质的量减少了1 6mol o2的物质的量减少了2mol h2o的物质的量增加了2 4mol v nh3 0 016mol l 1 s 1 v o2 0 02mol l 1 s 1 v h2o 0 024mol l 1 s 1 3 同一反应在相同时间内 用不同物质表示的反应速率 其数值可能不同 但表示的反应快慢相同 反应速率之比等于各物质化学计量数之比 探究一 探究二 思维建模1 化学反应速率的计算 1 定义式法利用公式计算化学反应速率 也可利用该公式计算浓度变化量或时间 2 关系式法化学反应速率之比 物质的量浓度变化之比 物质的量变化之比 化学计量数之比 探究一 探究二 2 反应速率大小比较的两种方法同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同 比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小 还要进行一定的换算 1 方法一 换算成同一物质 同一单位表示 再比较数值大小 探究一 探究二 特别提醒化学反应速率的特点1 化学反应速率是平均速率 均取正值 2 同一反应选用不同物质的浓度改变量表示速率时 数值可能不同 但表示的意义相同 3 在一定温度下 固体和纯液体物质 单位体积内物质的量保持不变 即物质的量浓度为常数 因此通常情况下不用固体和纯液体来表示化学反应速率 探究一 探究二 素能应用 典例1 将4mola和2molb在2l的密闭容器中混合 并在一定条件下发生反应 2a s b g 2c g 反应2s后测得c的浓度为0 6mol l 1 下列说法正确的是 a 用物质a表示2s内的平均反应速率为0 3mol l 1 s 1b 用物质b表示2s内的平均反应速率为0 6mol l 1 s 1c 2s时v c 0 3mol l 1 s 1d 2s时物质b的浓度为0 7mol l 1解析不能用固体物质的浓度变化表示化学反应速率 a项错误 化学反应速率是平均值不是瞬时值 c项错误 据题目条件知v c 0 6mol l 1 2s 0 3mol l 1 s 1 则v b 0 3mol l 1 s 1 2 0 15mol l 1 s 1 则2s时物质b的浓度为 0 15mol l 1 s 1 2s 0 7mol l 1 b项错误 d项正确 答案d 探究一 探究二 提能训练1反应 3a g b g 2c g 2d g 在不同条件下 用不同物质表示其反应速率 分别为 v a 0 6mol l 1 min 1 v b 0 45mol l 1 min 1 v c 0 015mol l 1 min 1 v d 0 45mol l 1 min 1则此反应在不同条件下进行最快的是 a b c d 探究一 探究二 答案d 探究一 探究二 外界条件对化学反应速率的影响问题探究1 请从化学反应快慢的角度解释人们为什么使用电冰箱保存食物 答案食物腐败是因为发生了化学反应 在其他条件相同时 温度越低 化学反应越慢 人们用电冰箱把食物放置在低温下保存 以减缓食物的腐败 探究一 探究二 2 铁粉与一定浓度的稀盐酸反应时 增加铁粉的用量能否加快化学反应速率 答案不能 对于固态或纯液态物质 浓度可视为常数 改变其用量 浓度不发生改变 不影响化学反应速率 探究一 探究二 思维建模化学反应速率的影响因素 特别提醒在判断影响化学反应速率大小的因素时应遵循以下思路 1 先看内因 2 内因相同者 再看外界因素 温度 浓度 催化剂等 探究一 探究二 素能应用 典例2 在下列事实中 各是什么因素影响了化学反应速率 1 集气瓶中h2和cl2的混合气体 在瓶外点燃镁条时发生爆炸 2 黄铁矿煅烧时要粉碎成矿粒 3 熔化的kclo3放出气泡很慢 加入少量mno2则很快产生气体 4 同浓度 同体积的盐酸放入同样大小的锌粒和镁条 产生气体有快有慢 5 同样大小的石灰石分别与0 1mol l 1盐酸和1mol l 1盐酸反应 速率不同 6 夏天食品容易变质 而冬天不易发生该现象 探究一 探究二 反应e f g在温度t1下进行 反应m n k在温度t2下进行 已知 t1 t2 且e和f的浓度均大于m和n的浓度 则两者的反应速率 填序号 a 前者大b 后者大c 一样大d 无法判断 探究一 探究二 解析 影响化学反应速率的因素除了浓度 温度 催化剂等 光 电磁波 超声波 固体反应物的表面积 溶剂的性质等 也会对化学反应速率产生影响 因为这两个反应是不同的反应 而决定反应速率的主要因素是反应物的性质 故尽管前者的反应温度高 浓度大 但反应速率不一定大于后者 如合成氨反应在高温 高压且有催化剂的条件下进行 其速率仍不如低温下的酸碱中和反应快 故两者的反应速率大小无法判断 答案 1 光 2 固体反应物的表面积 3 催化剂 4 反应物本身的性质 5 反应物的浓度 6 温度 d 探究一 探究二 提能训练2向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的so2和o2 开始反应时 按反应速率由大到小的顺序排列正确的是 甲 500 10molso2和5molo2反应乙 500 v2o5作催化剂 10molso2和5molo2反应丙 450 8molso2和5molo2反应丁 500 8molso2和5molo2反应a 甲 乙 丙 丁b 乙 甲 丙 丁c 乙 甲 丁 丙d 丁 丙 乙 甲解析乙组温度高 浓度大 且使用催化剂 反应速率最快 其次是甲 最慢的是丙 答案c 1 2 3 4 5 1 下列关于化学反应速率的说法中正确的是 a 化学反应速率可用某时刻生成物的物质的量来表示b 在同一反应中 用反应物或生成物表示的化学反应速率的值是相等的c 化学反应速率是指反应进行的时间内 反应物浓度的减少或生成物浓度的增加d 可用单位时间内氢离子物质的量浓度的变化来表示氢氧化钠和硫酸的反应速率解析化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物浓度的变化值来表示的平均速率 故a c两项错误 因化学反应速率与各反应物 生成物的化学计量数成正比 如果化学方程式中反应物与生成物的化学计量数不同 则反应速率的值不相同 b项错误 答案d 1 2 3 4 5 2 下列说法正确的是 a 化学反应速率是对可逆反应而言的 非可逆反应不谈化学反应速率b 在可逆反应中 正反应的化学反应速率是正值 逆反应的化学反应速率是负值c 在同一化学反应中 其化学反应速率可以用反应物浓度的改变来表示 也可以用生成物浓度的改变来表示 其值可能相同 也可能不同d 化学反应速率的单位可以是g l 1 s 1 也可以是kg l 1 s 1 甚至可以用t l 1 s 1等来表示 1 2 3 4 5 解析本题考查学生对化学反应速率概念的认识 由其定义 单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加 可以看出它适合于所有的化学反应 并非专指可逆反应 故a项不正确 单位时间是正值 反应物浓度的减小或生成物浓度的增加也是正值 故其比值也必为正值 b项不正确 由化学反应速率的计算公式可以看出 其单位中不可能出现g kg t等质量单位 d项不正确 答案c 1 2 3 4 5 3 一定条件下发生反应n2 3h22nh3 在5min内 n2的物质的量浓度由6mol l 1变为2mol l 1 则用nh3表示该反应在这段时间内的平均速率为 a 4mol l 1 min 1b 1 6mol l 1 min 1c 0 8mol l 1 min 1d 0 6mol l 1 min 1解析首先依据5min内n2浓度的变化量 计算出用n2表示的化学反应速率 v n2 0 8mol l 1 min 1 其次利用 反应速率之比等于化学计量数之比 确定v nh3 2v n2 1 6mol l 1 min 1 答案b 1 2 3 4 5 4 下列做法 不能使caco3 2hcl cacl2 co2 h2o的反应速率增大的是 a 增大盐酸的浓度b 碾碎碳酸钙c 适当加热d 把2mol l 1盐酸换成2mol l 1h2so4解析对于题目中的反应 增大反应物浓度 加热 把固体反应物碾碎都能增大反应速率 故a b c三项都不合题意 d选项中将2mol l 1hcl换为2mol l 1h2so4 虽然c h 浓度增大 但caco3与h2so4反应生成微溶性的caso4 caso4覆盖在未反应的caco3的表面 阻止了反应的继续进行 故应选d 答案d